Luận văn thạc sĩ về ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ dung dịch lên sự mất nước thẩm thấu của dừa

Luận văn thạc sĩ phân tích ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ dung dịch lên sự mất nước thẩm thấu của dừa, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải pháp khả thi cho thực

• Tác giả: Nguyễn Thị Mai Chuỗi
• Người hướng dẫn: TS. Lưu Xuân Cường
• Trường học: Trường Đại Học Nguyễn Tất Thành
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
• Đề tài: Ảnh Hưởng Của Nhiệt Độ Và Nồng Độ Dung Dịch Đến Sự Mất Nước Thẩm Thấu Của Dừa
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
• 1.1. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
• 1.1.1. Mục tiêu tổng quát
• 1.1.2. Mục tiêu cụ thể
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ SẤY
• 2.1. Khái niệm chung
• 2.2. Phân loại thiết bị sấy
• 2.3. Nguyên lí thiết kế thiết bị sấy
• 2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy
• 2.4.1. Các yếu tố liên quan đến điều kiện sấy
• 2.4.2. Các yếu tố liên quan đến nguyên liệu
• 2.5. Thiết bị sấy
• 2.5.1. Phương pháp sấy đối lưu
• 2.5.1.1. Thiết bị sấy thùng
• 2.5.1.2. Thiết bị sấy khay
• 2.5.1.3. Thiết bị sấy hầm (tunnel dryer)
• 2.5.2. Thiết bị sấy với lớp nguyên liệu chuyển động tương đối
• 2.5.2.1. Thiết bị sấy băng tải
• 2.5.3. Thiết bị sấy nguyên liệu trong trạng thái xáo trộn
• 2.5.3.1. Thiết bị sấy thùng quay (rotary dryer)
• 2.5.4. Thiết bị sấy nguyên liệu ở trạng thái lơ lửng
• 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đường và nhiệt độ ngâm lên sự mất nước thẩm thấu của lát dừa
• 3.2. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy lên quá trình sấy
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự mất nước thẩm thấu của dừa

Nhiệt độ là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình mất nước thẩm thấu của dừa. Khi nhiệt độ tăng, tốc độ khuếch tán của nước trong dừa cũng tăng theo. Điều này dẫn đến việc nước trong dừa dễ dàng thoát ra hơn. Kết quả thực nghiệm cho thấy rằng sự gia tăng nhiệt độ từ 40°C đến 60°C làm tăng tỷ lệ mất nước thẩm thấu. Theo nghiên cứu, ở nhiệt độ 60°C, lượng nước mất đi cao hơn so với nhiệt độ 40°C. Điều này có thể giải thích bởi sự gia tăng năng lượng nhiệt giúp các phân tử nước di chuyển nhanh hơn, từ đó làm tăng khả năng thoát ra ngoài. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng nếu nhiệt độ quá cao, có thể gây ra các biến đổi hóa học không mong muốn trong dừa, ảnh hưởng đến chất lượng dinh dưỡng và cảm quan của sản phẩm. Do đó, việc xác định nhiệt độ tối ưu là rất cần thiết để đảm bảo sản phẩm cuối cùng đạt chất lượng tốt nhất.

1.1. Tác động của nhiệt độ đến quá trình thẩm thấu

Quá trình thẩm thấu của dừa chịu ảnh hưởng mạnh mẽ từ nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng, áp suất hơi nước bên trong dừa cũng tăng, tạo ra sự chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài. Điều này thúc đẩy quá trình mất nước thẩm thấu diễn ra nhanh hơn. Nghiên cứu cho thấy rằng ở nhiệt độ 50°C, tỷ lệ mất nước thẩm thấu đạt mức tối ưu, mang lại sản phẩm có độ ẩm phù hợp và chất lượng tốt. Tuy nhiên, cần phải cân nhắc giữa việc tăng nhiệt độ và việc giữ gìn chất lượng dinh dưỡng của dừa. Việc kiểm soát nhiệt độ trong quá trình chế biến là rất quan trọng để đảm bảo sản phẩm cuối cùng không chỉ ngon mà còn giữ được giá trị dinh dưỡng cao.

II. Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch đến sự mất nước thẩm thấu của dừa

Nồng độ dung dịch cũng là một yếu tố quan trọng trong quá trình mất nước thẩm thấu của dừa. Khi nồng độ dung dịch saccharose tăng, khả năng thẩm thấu của dung dịch vào trong dừa cũng tăng theo. Kết quả thực nghiệm cho thấy rằng nồng độ dung dịch từ 40 đến 60 Bx có tác động tích cực đến tỷ lệ mất nước. Ở nồng độ 60 Bx, lượng nước mất đi cao hơn so với nồng độ 40 Bx. Điều này có thể giải thích bởi sự chênh lệch nồng độ giữa dung dịch và nước trong dừa, tạo ra áp suất thẩm thấu mạnh mẽ hơn. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng nồng độ quá cao có thể làm cho dừa bị ngọt quá mức, ảnh hưởng đến cảm quan của sản phẩm. Do đó, việc xác định nồng độ dung dịch tối ưu là rất cần thiết để đảm bảo sản phẩm cuối cùng đạt chất lượng tốt nhất.

2.1. Tác động của nồng độ dung dịch đến quá trình thẩm thấu

Nồng độ dung dịch saccharose có ảnh hưởng lớn đến quá trình thẩm thấu của dừa. Khi nồng độ dung dịch tăng, khả năng hút nước từ dừa vào dung dịch cũng tăng theo. Điều này dẫn đến việc nước trong dừa bị mất đi nhanh chóng hơn. Nghiên cứu cho thấy rằng ở nồng độ 50 Bx, tỷ lệ mất nước thẩm thấu đạt mức tối ưu, mang lại sản phẩm có độ ẩm phù hợp và chất lượng tốt. Tuy nhiên, cần phải cân nhắc giữa việc tăng nồng độ dung dịch và việc giữ gìn chất lượng dinh dưỡng của dừa. Việc kiểm soát nồng độ dung dịch trong quá trình chế biến là rất quan trọng để đảm bảo sản phẩm cuối cùng không chỉ ngon mà còn giữ được giá trị dinh dưỡng cao.

III. Kết luận và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu về ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ dung dịch đến sự mất nước thẩm thấu của dừa đã chỉ ra rằng cả hai yếu tố này đều có tác động mạnh mẽ đến quá trình chế biến dừa. Việc xác định nhiệt độ và nồng độ dung dịch tối ưu không chỉ giúp tăng cường hiệu quả chế biến mà còn đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng. Sản phẩm mứt dừa sấy dẻo có thể được cải thiện về mặt dinh dưỡng và cảm quan, từ đó nâng cao giá trị kinh tế cho người sản xuất. Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, đặc biệt là trong việc chế biến các sản phẩm từ dừa, nhằm tạo ra những sản phẩm chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu thị trường.

3.1. Ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm

Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, đặc biệt là trong việc chế biến các sản phẩm từ dừa. Việc tối ưu hóa nhiệt độ và nồng độ dung dịch không chỉ giúp tăng cường hiệu quả chế biến mà còn đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng. Sản phẩm mứt dừa sấy dẻo có thể được cải thiện về mặt dinh dưỡng và cảm quan, từ đó nâng cao giá trị kinh tế cho người sản xuất. Điều này không chỉ mang lại lợi ích cho người sản xuất mà còn đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng về các sản phẩm thực phẩm an toàn và chất lượng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh ngành công nghiệp thực phẩm ngày càng phát triển, việc tạo ra các sản phẩm mứt dừa sấy dẻo có giá trị dinh dưỡng và cảm quan cao là một nhu cầu cấp thiết. Việt Nam, với nguồn nguyên liệu dừa dồi dào, đặc biệt tại các vùng như Đồng bằng sông Cửu Long, đã và đang phát triển nhiều sản phẩm từ cơm dừa non. Tuy nhiên, để nâng cao chất lượng sản phẩm mứt dừa sấy dẻo, việc khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ như nhiệt độ và nồng độ dung dịch saccharose lên quá trình mất nước thẩm thấu của dừa là rất quan trọng.

Mục tiêu nghiên cứu là xác định các thông số kỹ thuật tối ưu về nhiệt độ và nồng độ dung dịch saccharose trong quá trình ngâm và sấy nhằm tạo ra sản phẩm mứt dừa sấy dẻo có chất lượng cảm quan và dinh dưỡng tốt, đồng thời đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm. Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 6 đến tháng 8 năm 2019 tại phòng thí nghiệm Khoa Công nghệ Kỹ thuật Thực phẩm và Môi trường, Trường Đại học Nguyễn Tất Thành, TP. Hồ Chí Minh.

Việc khảo sát này không chỉ góp phần nâng cao giá trị sử dụng nguồn nguyên liệu dừa phong phú mà còn giúp tăng thu nhập cho người sản xuất và mở rộng thị trường tiêu thụ sản phẩm mứt dừa sấy dẻo. Các chỉ số quan trọng được theo dõi bao gồm tỷ lệ mất nước thẩm thấu, hàm lượng chất rắn hòa tan, độ ẩm cuối cùng của sản phẩm và các chỉ tiêu cảm quan. Qua đó, nghiên cứu góp phần phát triển công nghệ chế biến thực phẩm truyền thống theo hướng hiện đại, hiệu quả và bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về quá trình sấy và thẩm thấu trong công nghệ thực phẩm:

• Lý thuyết thẩm thấu và mất nước thẩm thấu: Quá trình mất nước thẩm thấu xảy ra khi lát dừa được ngâm trong dung dịch saccharose có nồng độ cao, tạo ra sự chênh lệch áp suất thẩm thấu giữa nguyên liệu và dung dịch, dẫn đến nước từ lát dừa khuếch tán ra ngoài. Lý thuyết này giúp giải thích sự biến đổi khối lượng và hàm lượng chất rắn hòa tan trong nguyên liệu.

• Mô hình động học sấy đối lưu: Quá trình sấy được mô tả qua các giai đoạn sấy đẳng tốc và giảm tốc, trong đó nhiệt độ và thời gian sấy ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ mất nước và chất lượng sản phẩm cuối cùng.

• Khái niệm về chất rắn hòa tan (SG) và lượng nước mất (WL): Đây là các chỉ tiêu quan trọng để đánh giá hiệu quả quá trình thẩm thấu và sấy, phản ánh sự thay đổi về thành phần hóa học và vật lý của lát dừa.

• Tác động của nhiệt độ và nồng độ dung dịch saccharose: Nhiệt độ tăng làm tăng tốc độ khuếch tán nước và chất rắn, trong khi nồng độ dung dịch ảnh hưởng đến áp suất thẩm thấu và khả năng bảo quản sản phẩm.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguyên liệu cơm dừa non có độ dày lát 0,5 cm, thu thập từ các vựa dừa tại TP. Hồ Chí Minh. Dung dịch saccharose được chuẩn bị với các nồng độ từ 40 đến 60 °Bx. Quá trình nghiên cứu gồm hai giai đoạn chính:

1. Giai đoạn ngâm thẩm thấu: Lát dừa được ngâm trong dung dịch saccharose với tỷ lệ 1:5 (g/ml) ở các nhiệt độ 50 °C và 60 °C trong khoảng thời gian từ 30 đến 270 phút. Mỗi mốc thời gian, mẫu được lấy ra, thấm khô bề mặt và cân để xác định tỷ lệ mất nước thẩm thấu.

2. Giai đoạn sấy đối lưu: Sau khi ngâm, mẫu được sấy trong tủ sấy đối lưu ở các nhiệt độ 40 °C, 50 °C và 60 °C trong thời gian từ 30 đến 270 phút. Trước khi thu thập dữ liệu, thiết bị được chạy thử để đảm bảo nhiệt độ ổn định.

Phân tích số liệu được thực hiện trên cỡ mẫu phù hợp với thiết kế thí nghiệm, sử dụng phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên. Các chỉ tiêu được đo gồm khối lượng mẫu, hàm lượng chất rắn hòa tan, tỷ lệ mất nước thẩm thấu và độ ẩm cuối cùng của sản phẩm. Dữ liệu được xử lý bằng phần mềm thống kê để xác định ảnh hưởng của các yếu tố và tìm ra điều kiện tối ưu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch saccharose và nhiệt độ ngâm đến mất nước thẩm thấu: Kết quả cho thấy tỷ lệ mất nước thẩm thấu của lát dừa tăng rõ rệt khi tăng nồng độ dung dịch từ 40 °Bx lên 60 °Bx và nhiệt độ ngâm từ 50 °C lên 60 °C. Cụ thể, tại 60 °Bx và 60 °C, tỷ lệ mất nước đạt khoảng 25% sau 270 phút, cao hơn khoảng 15% so với điều kiện 40 °Bx và 50 °C.

2. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến quá trình sấy: Nhiệt độ sấy càng cao (từ 40 °C đến 60 °C) làm tăng tốc độ mất nước trong giai đoạn sấy đẳng tốc, rút ngắn thời gian sấy cần thiết để đạt độ ẩm mục tiêu 14%. Tại 60 °C, thời gian sấy giảm khoảng 20% so với 40 °C.

3. Hàm lượng chất rắn hòa tan (SG) trong lát dừa tăng theo nồng độ dung dịch và thời gian ngâm: Hàm lượng SG tăng từ khoảng 12 °Bx lên đến 15 °Bx khi tăng nồng độ dung dịch và thời gian ngâm, góp phần cải thiện cảm quan và độ ngọt của sản phẩm.

4. Độ ẩm cuối cùng của sản phẩm sau sấy đạt khoảng 14%: Đây là mức độ ẩm lý tưởng để ức chế sự phát triển của vi sinh vật, đảm bảo an toàn và kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm.

Thảo luận kết quả

Sự gia tăng tỷ lệ mất nước thẩm thấu khi tăng nồng độ dung dịch và nhiệt độ ngâm phù hợp với nguyên lý thẩm thấu, trong đó áp suất thẩm thấu chênh lệch càng lớn thì nước càng dễ khuếch tán ra ngoài. Nhiệt độ cao làm tăng động năng của phân tử nước, thúc đẩy quá trình khuếch tán nhanh hơn. Kết quả này tương đồng với các nghiên cứu trong ngành công nghệ thực phẩm về thẩm thấu và sấy trái cây.

Nhiệt độ sấy cao giúp rút ngắn thời gian sấy, tiết kiệm năng lượng và tăng năng suất sản xuất. Tuy nhiên, cần kiểm soát nhiệt độ để tránh các phản ứng hóa học không mong muốn như phản ứng Maillard hay caramel hóa quá mức, ảnh hưởng đến màu sắc và giá trị dinh dưỡng sản phẩm.

Hàm lượng chất rắn hòa tan tăng giúp cải thiện vị ngọt và cảm quan sản phẩm, đồng thời hỗ trợ bảo quản nhờ áp suất thẩm thấu cao. Độ ẩm cuối cùng đạt 14% là mức phù hợp để hạn chế sự phát triển của vi sinh vật gây hư hỏng, đảm bảo an toàn thực phẩm.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ thể hiện tỷ lệ mất nước thẩm thấu theo thời gian ở các nồng độ và nhiệt độ khác nhau, cũng như biểu đồ so sánh tốc độ sấy và độ ẩm cuối cùng ở các mức nhiệt độ sấy. Bảng tổng hợp hàm lượng chất rắn hòa tan và độ ẩm cũng giúp minh họa rõ ràng các kết quả chính.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tối ưu hóa nồng độ dung dịch saccharose ở mức 60 °Bx và nhiệt độ ngâm 60 °C trong 270 phút để đạt tỷ lệ mất nước thẩm thấu cao, giúp lát dừa thấm đều đường, nâng cao chất lượng cảm quan và dinh dưỡng sản phẩm. Chủ thể thực hiện: nhà sản xuất mứt dừa; Thời gian áp dụng: ngay sau khi hoàn thành nghiên cứu.

2. Áp dụng nhiệt độ sấy 60 °C trong khoảng 150-180 phút để rút ngắn thời gian sấy, tiết kiệm năng lượng và đảm bảo độ ẩm cuối cùng khoảng 14%, giúp bảo quản sản phẩm lâu dài. Chủ thể thực hiện: kỹ thuật viên vận hành thiết bị sấy; Thời gian áp dụng: trong quy trình sản xuất.

3. Kiểm soát chặt chẽ quá trình làm nguội và đóng gói chân không nhằm hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật, duy trì chất lượng sản phẩm trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ thường, nơi khô ráo, thoáng mát. Chủ thể thực hiện: bộ phận đóng gói và bảo quản; Thời gian áp dụng: liên tục trong quá trình sản xuất.

4. Đào tạo nhân viên về quy trình công nghệ và vệ sinh an toàn thực phẩm để đảm bảo các bước xử lý nguyên liệu và sản xuất được thực hiện nghiêm ngặt, nâng cao chất lượng sản phẩm và đáp ứng tiêu chuẩn an toàn. Chủ thể thực hiện: quản lý nhà máy và bộ phận nhân sự; Thời gian áp dụng: trong vòng 6 tháng tới.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà sản xuất và doanh nghiệp chế biến thực phẩm: Nghiên cứu cung cấp thông tin kỹ thuật chi tiết về quy trình ngâm và sấy dừa, giúp cải tiến công nghệ sản xuất mứt dừa sấy dẻo, nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu quả kinh tế.

2. Sinh viên và nghiên cứu sinh ngành Công nghệ Thực phẩm: Luận văn là tài liệu tham khảo quý giá về ứng dụng lý thuyết thẩm thấu và sấy trong thực phẩm, đồng thời cung cấp phương pháp nghiên cứu thực nghiệm cụ thể.

3. Chuyên gia và kỹ thuật viên trong lĩnh vực chế biến trái cây sấy: Các kết quả và phân tích giúp họ hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến chất lượng sản phẩm, từ đó áp dụng vào thực tế sản xuất.

4. Cơ quan quản lý chất lượng và an toàn thực phẩm: Thông tin về điều kiện sản xuất và bảo quản sản phẩm mứt dừa sấy dẻo giúp xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật và kiểm soát chất lượng sản phẩm trên thị trường.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao cần khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ dung dịch saccharose lên mất nước thẩm thấu của dừa?
   Quá trình mất nước thẩm thấu ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng cảm quan và dinh dưỡng của sản phẩm mứt dừa sấy dẻo. Nhiệt độ và nồng độ dung dịch là hai yếu tố chính điều khiển tốc độ và hiệu quả thẩm thấu, từ đó giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất.

2. Nồng độ dung dịch saccharose nào là tối ưu cho quá trình ngâm dừa?
   Nghiên cứu cho thấy nồng độ 60 °Bx là mức tối ưu, giúp tăng tỷ lệ mất nước thẩm thấu và hàm lượng chất rắn hòa tan trong lát dừa, cải thiện vị ngọt và cảm quan sản phẩm.

3. Nhiệt độ sấy ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng mứt dừa?
   Nhiệt độ sấy cao (khoảng 60 °C) giúp rút ngắn thời gian sấy và đạt độ ẩm mục tiêu nhanh hơn, nhưng cần kiểm soát để tránh các phản ứng hóa học làm giảm chất lượng dinh dưỡng và màu sắc sản phẩm.

4. Độ ẩm cuối cùng của sản phẩm nên đạt bao nhiêu để bảo quản tốt?
   Độ ẩm khoảng 14% là mức lý tưởng để ức chế sự phát triển của vi sinh vật, giúp sản phẩm mứt dừa sấy dẻo được bảo quản lâu dài ở điều kiện nhiệt độ thường.

5. Làm thế nào để đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm trong quá trình sản xuất?
   Cần thực hiện nghiêm ngặt các bước xử lý nguyên liệu, ngâm, sấy, làm nguội và đóng gói chân không, đồng thời bảo quản sản phẩm nơi khô ráo, thoáng mát và đào tạo nhân viên về vệ sinh an toàn thực phẩm.

Kết luận

• Nhiệt độ và nồng độ dung dịch saccharose có ảnh hưởng rõ rệt đến tỷ lệ mất nước thẩm thấu và hàm lượng chất rắn hòa tan trong lát dừa.
• Nhiệt độ sấy 60 °C giúp rút ngắn thời gian sấy và đạt độ ẩm mục tiêu 14%, đảm bảo chất lượng và an toàn sản phẩm.
• Quy trình ngâm và sấy được tối ưu giúp tạo ra sản phẩm mứt dừa sấy dẻo có giá trị dinh dưỡng và cảm quan cao, phù hợp với yêu cầu thị trường.
• Việc kiểm soát chặt chẽ các bước công nghệ và bảo quản sản phẩm là cần thiết để duy trì chất lượng và kéo dài thời gian sử dụng.
• Đề xuất áp dụng các thông số kỹ thuật nghiên cứu vào sản xuất thực tế nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế và phát triển ngành chế biến dừa tại Việt Nam.

Áp dụng quy trình tối ưu vào sản xuất thử nghiệm quy mô công nghiệp, đồng thời nghiên cứu mở rộng về ảnh hưởng của các yếu tố khác như thời gian ngâm, loại dừa và phương pháp sấy để hoàn thiện công nghệ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1.1 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hiện nay các sản phẩm mứt dẻo trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng vô cùng phong phú và đa dạng. Việt Nam là một trong những đất nước Chấu Á có nguồn tài nguyên về dừa rất nhiều và sự có mặt của các sản phẩm mứt dừa sấy dẻo trên thị trường cũng vô cùng phổ biến. Tuy nhiên để tạo ra sản phẩm đạt được giá trị dinh dưỡng và cảm quan tốt đối với người tiêu dùng là điều cần thiết. Vì vậy, việc khảo sát “ Ảnh hưởng của nhiệt nhiệt và nồng độ dung dịch lên sự mất nước thẩm thấu của dừa” nhằm lựa chọn những thông số và điều kiện thí nghiệm tối ưu để chế biến ra một loại mứt dừa sấy dẻo ngon, dinh dưỡng và thu hút cảm quan người tiêu dùng.

Đồng thời sản phẩm có giá trị về mặc kinh tế góp phần nâng cao giá trị sử dụng nguồn nguyên liệu dồi dồi từ dừa, nâng cao thu nhập và đưa sản phẩm ra rộng hơn trên thị trường tiêu thụ.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.1 Mục tiêu tổng quát Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung dịch saccharose và nhiệt độ lên sự mất nước thẩm thấu của lát dừa. Từ đó đưa ra thông số kỹ thuật hợp lí cho ra sản phẩm có chất lượng về mặt cảm quan.2 Mục tiêu cụ thể Khảo sát nồng độ đường và nhiệt độ để biết được lượng chất rắn hòa tan đi vào miếng lát dừa và lượng nước mất đi từ nguyên liệu Khảo sát nồng độ đường và nhiệt độ ngâm đến đường cong sấy 1 Luan van Chương 2.1 TỔNG QUAN VỀ SẤY 2.1 Khái niệm chung Trong công nghệ hóa thực phẩm, quá trình tách nước ra khỏi vật liệu( làm khô vật liệu) là rất quan trọng. Sấy là quá trình làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu bằng nhiệt. Tác nhân sấy : môi trường cung cấp nhiệt và tách ẩm ra khỏi vật liệu  Không khí nóng  Khói lò  Hơi nước Tùy theo tính chất và độ ẩm của vật liệu, mức độ làm khô được được thực hiện bằng một trong các phương pháp tách nước ra khỏi vật liệu sau đây  Phương pháp cơ học ( sử dụng máy ép, lọc, ly tâm,…)  Phương pháp hóa lý ( sử dụng canxi clorua, acid sunfulric để tách nước).

 Phương pháp nhiệt ( dùng nhiệt để bốc hơi ẩm ra khỏi vật liệu). Sấy là một quá trình bốc hơi nước ra khỏi vật liệu bằng phương pháp nhiệt. Nhiệt cung cấp cho vật liệu ẩm bằng cách dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ hoặc năng lượng điện trường có tần số cao. Mục đích của quá trình sấy là giảm khối lượng của vật liệu, tăng độ lien kết bề mặt và bảo quản được tốt hơn.

Trong quá trình sấy, nước bay hơi ở nhiệt độ bất kì do sự khuếch tán bởi sự chênh lệch độ ẩm ở bề mặt vật liệu đồng thời bên trong vật liệu có sự chênh lệch áp suất riêng phần của nước tại bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh. Quá trình sấy được khảo sát về mặt tĩnh lực học và động lực học.  Tĩnh lực học quá trình sấy  Quan hệ thông số đầu , cuối của vật liệu  Quan hệ thông số đầu , cuối của tác nhân sấy  Xác định lượng tác nhân sấy, nhiệt lượng  Động lực của quá trình sấy 2 Luan van  Khảo sát mối quan hệ giữa sự biến thiên độ ẩm của vật liệu với thời gian và các thông số của quá trình.2 Phân loại thiết bị sấy Do điều kiện sấy trong mỗi trường hợp khác nhau nên có nhiều thiết bị sấy khác nhau, vì vậy có nhiều cách để phân loại thiết bị sấy.  Dựa vào tác nhân sấy: ta có thiết bị sấy bằng không khí hoặc thiết bị sấy bằng khói lò, ngoài ra còn có các thiết bị sấy bằng phương pháp phức tạp hơn như là sấy thăng hoa, sấy bằng tia hồng ngoại hay bằng dòng điện cao tần.

 Dựa vào áp suất làm việc: gồm có thiết bị sấy chân không, thiết bị sấy ở áp suất thường.  Dựa vào phương pháp cung cấp nhiệt cho quá trình sấy: thiết bị sấy tiếp xúc, thiết bị sấy đối lưu, thiết bị sấy bức xạ….  Dựa vào cấu tạo thiết bị: phòng sấy, hầm sấy, sấy bang tải, sấy trục, sấy thùng quay, sấy tầng sôi, sấy phun,…  Dựa vào chiều chuyển động của tác nhân sấy : cùng chiều, ngược chiều và giao chiều.3 Nguyên lí thiết kế thiết bị sấy Yêu cầu của thiết bị sấy là phải làm việc tốt, tiết kiệm nguyên vật liệu, năng lượng và dê sử dụng. Khi thiết kế các thiết bị sấy cần có những số liệu cần thiết: loại vật liệu cần sấy,( rắn, nhão, lỏng,…) năng suất, độ ẩm đầu và cuối của vật liệu, nhiệt độ giới hạn, độ ẩm và tốc độ tác nhân sấy, thời gian sấy.

Trước hết phải vẽ sơ đồ hệ thống thiết bị, vẽ qui trình sản xuất, chọn kiểu thiết bị phù hợp với tính chất của nguyên liệu và điều kiện sản xuất. Tính cân bằng vật liệu, xác định số liệu và kích thước thiết bị. Tính cân bằng nhiệt lượng để tính tiêu thụ và lượng tác nhân sấy cần thiết. Đối với các thiết bị làm việc ở áp suất khí quyển cần phải tính độ bền.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy và chúng có thể được chia thành hai nhóm: các yếu tố lien quan đến điều kiện sấy và các yếu tố liên quan đến bản chất của nguyên liệu cần sấy.1 Các yếu tố liên quan đến điều kiện sấy - Nhiệt độ tác nhân sấy: trong phương pháp sấy đối lưu, khi tăng nhiệt độ tác nhân sấy thì tốc độ sấy sẽ tăng theo.

Đó là do tốc độ truyền nhiệt gia tăng. Việc tăng nhiệt độ tác nhân sấy sẽ làm giảm độ ẩm tương đối của nó. Điều này giúp cho các phân tử nước tại bề mặt nguyên liệu cần sấy sẽ bốc hơi dễ dàng hơn. Ngoài ra ở nhiệ độ cao, thì sự khuếch tán của các phân tử nước sẽ diễn ra nhanh hơn.

- Tuy nhiên, nếu nhiệt độ tác nhân sấy quá cao thì các biến đổi vật lí và hóa học trong nguyên liệu sẽ diễn ra mạnh mẽ. Một số biến đổi này có thể ảnh hưởng xấu đến chất lượng dinh dưỡng và cảm quan sản phẩm. - Độ ẩm tương đối của tác nhân sấy: khi tăng độ ẩm tương đối của tác nhân sấy thì thời gian sấy sẽ kéo dài. Trong phương pháp sấy đố lưu, theo lí thuyết thì các phân tử nước trên bề mặt nguyên liệu bốc hơi thì cần có sự chênh lệch áp suất hơi nước trên bề mặt nguyên liệu và trong tác nhân sấy.

Sự chênh lệch này càng lớn thì nước trên bề mặt nguyên liệu càng dễ bốc hơi. Đây cũng chính là động lực của quá trình sấy. - Nếu độ ẩm tương đối của tác nhân sấy thì tốc độ sấy trong giai đoạn sấy đẳng tốc sẽ càng tăng. Tuy nhiên, độ ẩm tương đối của không khí nóng ít ảnh hưởng đến giai đoạn sấy giảm tốc.

Cần lưu ý là độ ẩm tương đối của tác nhân sấy sẽ ảnh hưởng quyết định đến giá trị độ ẩm cân bằng của sản phẩm sau quá trình sấy. Khi sản phẩm sấy đã đạt độ ẩm cân bằng thì quá trình bốc hơi sẽ dừng lại. - Tốc độ tác nhân sấy: trong phương pháp sấy đối lưu, tốc độ tác nhân sấy sẽ ảnh hưởng đến thời gian sấy. Sự bốc hơi nước từ bề mặt nguyên liệu sẽ diễn ra nhanh hơn khi tốc độ truyền khối được tăng cường nhờ sự đối lưu, tức khi tốc độ tác nhân sấy được gia tăng.

Kết quả thực nghiệm cho thấy 4 Luan van khi tăng tốc độ tác nhân sấy sẽ rút ngắn thời gian sấy đẳng tốc., tuy nhiên tốc độ tác nhân sấy ít ảnh hưởng đến giai đoạn sấy giảm tốc. - Áp lực: áp lực trong buồng sấy sẽ ảnh hưởng đến trạng thái của nước trong nguyên liệu cần sấy. Khi sấy trong điêu kiện chân không, do áp suất hơi của không khí giảm nên quá trình sẽ diễn ra nhanh hơn, đặc biệt là trong giai đoạn sấy đẳng tốc. Tuy nhiên, áp suất chân không ít ảnh hưởng đến sự khuếch tán ẩm ở bên trong nguyên liệu.2 Các yếu tố liên quan đến nguyên liệu - Diện tích bề mặt của nguyên liệu: với hai mẫu nguyên liệu có cùng khối lượng và độ ẩm, mẫu nào có diện tích bề mặt lớn hơn thì thời gian sấy sẽ ngắn hơn.

Đó là do khoảng cách của các phân tử nước ở bên trong nguyên liệu cần khuếch tán đến bề mặt miên sẽ ngắn hơn. Ngoài ra, do diện tích bề mặt lớn nên số phân tử nước tại bề mặt có thể bốc hơi trong một khoảng thời gian xác định sẽ tăng. - Cấu trúc của nguyên liệu: các nguyên liệu trong ngành công nghiệp thực phẩm có cấu tạo từ các nguyên liệu là tế bào thực vật hoặc động vật. Khi đó, phần ẩm nằm bên ngoài tế bào sẽ rất dễ tách trong quá trình sấy.

Ngược lại, phần ẩm nằm bên trong tế bào rất khó tách. Khi cấu trúc tế bào bị phá hủy, việc tách nước nội bào sẽ diễn ra dễ dàng hơn. Tuy nhiên, sự phá hủy cấu trúc tế bào thực vật hoặc động vật trong các nguyên liệu thực phẩm sẽ gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm sau khi sấy. - Thành phần hóa học của nguyên liệu: thành phần định tính và định lượng của các hợp chất hóa học có trong mẫu nguyên liệu ban đầu sẽ ảnh hưởng đến tốc độ và thời gian sấy, đặc biệt là trong trường hợp sấy nguyên liệu có độ ẩm thấp.

Một số cấu tử như đường, tinh bột, muối,… có khả năng tương tác với các phân tử nước ở bên trong nguyên liệu. Chúng sẽ làm giảm tốc độ khuếch tán. Chúng sẽ làm giảm tốc độ khuếch của các phân các phân tử nước từ tâm nguyên liệu cho đến vùng bề mặt, do đó làm cho quá trình sấy diễn ra chậm hơn.5 Thiết bị sấy 2.1 Phương pháp sấy đối lưu: trong phương pháp này, người ta sử dụng không khí nóng làm tác nhân sấy. Thiết bị sấy với lớp nguyên liệu tĩnh: khi đó, dòng tác nhân sấy sẽ được thổi song song hoặc vuông góc với bề mặt lớp nguyên liệu.

- Thiết bị sấy thùng: Thiết bị có dạng hình hộp chữ nhật hoặc hình trụ nằm ngang, bên trong thiêt bị có tấm lưới. Nguyên liệu cần sấy sẽ được dàn đều trên bề mặt tấm lưới. Tác nhân sấy sẽ được nạp vào từ phía bên dưới tấm lưới, sau đó sẽ chuyển động đi qua lớp nguyên liệu theo hướng vuông góc với bề mặt của lớp nguyên liệu rồi thoát ra ngoài thiết bị cửa.